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????二、歐盟戰略能源技術路線圖——風能 ????（一）編制過程和背景 ????發展低碳經濟模式是歐盟追求的前瞻性目標之一，歐盟針對這一目標設立了一套廣泛的政策架構，包括達到2020年氣候和能源目標及制定碳排放交易機制等，歐盟將風能作為實現上述目標的戰略性能源技術之一。內部成員國自20世紀70年代中期開始頒布積極政策鼓勵可再生能源發展，到20世紀90年代成為世界風能發展的中心。現在歐盟作為一個整體不僅擁有全世界最大的風電裝機容量，而且擁有全世界最先進的風電技術和全世界最領先的生產能力，并且已率先開始發展海上風能。截至2011年，歐盟全境風電累計裝機容量接近100GW，占世界總裝機的近40%，風力發電量達到2040億kWh，能夠滿足6.3%的電力需求。 ????為加快具有成本效益的低碳能源技術的開發和部署，歐盟委員會于2007年11月底提出了一份綜合性能源科技發展戰略——歐洲能源技術戰略規劃（European Strategic Energy Technology Plan，SET–Plan）。為配合SET–Plan的實施，歐盟從2008年開始草擬SET–Plan關鍵能源技術路線圖，在與歐洲各能源技術平臺、行業協會及成員國等開展持續的討論后，于2009年10月公布了作為未來十年行動計劃的七個低碳能源技術路線圖（風能技術路線圖是其中之一），圍繞歐洲能源體系，構建了到2020年時轉型為低碳經濟的愿景，以提高技術成熟水平為目的，以使這些技術能在規劃期至2050年期間達到較大的市場份額。其中對風能領域提出的目標是：到2020年風力發電在歐盟終端電力消費中所占比例提升到20%。 ????SET–Plan路線圖對每項低碳能源技術均提出了戰略目標、技術目標和將在未來十年實施的研究、開發、示范及市場推廣行動，同時，對實現上述目標公私部門所需要的投資額進行了預估，并對每項行動提出了需要達成的關鍵性能指標，以利于考核評估。路線圖將這些行動分成了三大類： ????1.研發計劃。包括：研究機構及大學等部門開展的基礎與應用研究項目、小規模中試項目和材料、部件的測試設施項目。 ????2.示范計劃。由技術的實際測試與大規模示范組成，特別是驗證技術全規模可行性，為技術從研究向市場轉化搭建橋梁。 ????3.市場推廣措施。將產品從示范階段向市場成功轉化，這類型行動項目涉及到對有可能成為未來能源體系支柱的一些關鍵概念進行可行性示范并積累經驗，如可容納不同電源的虛擬電廠、城市大規模光伏系統及其他節能措施。 ????（二）主要內容 ????1.戰略目標 ????提升風能技術競爭力，促成近海和深海資源潛能的開發，促進風力發電的并網，到2020年使風力發電在歐盟終端電力消費中所占比例提升到20%。 ????2.技術領域 ????路線圖提出了四個技術領域：新型風機和零部件、大型和深海（＞30米）風機基座結構技術、大規模易變型電源并網技術、風能部署的資源評估和空間規劃，并指出了技術方向和行動計劃（見表1）。
??? [1]虛擬電廠是指通過中央控制單元聯合運營分布式發電設施集群，以提高系統靈活性（包括利用現有儲能系統加以支持），并最大發揮其潛力（空間平滑）。 表1 路線圖技術方向與行動計劃 ????3.投資預估 ????路線圖指出2010～2020年風能領域所需的公私投資總額預計將達到60億歐元，各技術領域分配（見表2）。
表2 技術路線圖未來十年投資額預估 ????4.關鍵性能指標 ????路線圖列出的用于考核的關鍵性能指標（見表3）。
表3 路線圖關鍵性能指標 ????注：到2020年，風電平均成本降低20%。 ????（三）后期工作 ????為落實SET–Plan技術路線圖工作，在歐盟委員會和SET–Plan指導委員會的指導下，產業界和科技界（歐洲能源研究聯盟）于2010年6月聯合啟動了歐洲風能產業倡議，目的是在整個歐洲層面整合產業界、研究團體、各個國家與歐盟委員會等各方力量。為按年度細化任務需求，將倡議落實到具體項目執行層面，歐洲風能技術平臺（TPWind）在綜合各方意見后于2010年5月正式發布了《2010～2012年度歐洲風能產業倡議實施計劃》，作為歐盟風能業界在這三年間的“工作指南”，并且在2020年前每年還將對其進行更新。實施計劃確定了四大領域行動計劃中的18項研發項目，公私投資總額預計將達到14.43億歐元（見表4）。
表4 2010～2012年度歐洲風能產業倡議實施計劃 ?????來源：TPWind Secretariat. 2010-05. Wind European Industrial Initiative Implementation Plan. http://setis.ec.europa.eu/implementation/implementation-plans/Wind_EII_Implementation_Plan_final.pdf/at_download/file. ????另外，鑒于材料是能源技術的關鍵性技術，歐盟于2011年12月發布了《低碳能源技術材料路線圖》，作為SET–Plan所制定的技術路線圖的補充和擴展。材料路線圖中提出一項全面的歐洲低碳能源技術材料研究與創新計劃，提出了未來十年推進能源技術發展的關鍵材料的研究和創新活動，同時也作為歐盟研究和創新計劃以及成員國能源應用材料領域開展研發活動的項目指南。在路線圖中針對風能領域，制定了風能材料路線圖。 ????風機需要增大尺寸和在更為苛刻的條件和環境下運行，因此探索低成本、高機械性能輕質材料已成為最重要的任務之一。風能材料路線圖提出了全面的葉片材料研究和發展計劃，如纖維增強夾芯材料以及粘接和焊接技術，在減輕重量的同時提高機械性能，使用智能材料改善轉子性能和壽命，縮短生產周期和降低葉片生產成本；發展改進耐腐蝕、自清潔、防紫外線新涂料；發展用于塔和支持結構的高性能鋼及相關的焊接技術，深海應用單樁和重力基礎結構混凝土等。 ????材料路線圖重點還關注發電機、電力電子和傳輸（軸、齒輪、軸承）材料，研究稀土永磁替代材料及發展更強、更輕的磁鐵；發展高溫超導（HTS）發電機，電力電子新材料，以增加交界處的溫度工作限制及傳動部件的金屬合金，以確保有效壽命等于設計壽命。為了以工業規模按比例擴大材料的開發，路線圖提出了四個工業制造試點項目：開發和生產兆瓦規模的概念葉片，開發、制造和示范輕量級（復合）輪轂、底座或發電機變速箱殼體替代鑄鐵部件，設計、生產和測試長度超過100米的大型葉片能夠用于超過12MW發電機組，以及兆瓦規模葉片生產線的自動化生產技術；兩個技術試點項目測試大型深水重力基座支持結構及示范全規模高溫超導發電機。最后，路線圖提出建立泛歐研究領域網絡，以加快工業發展和最新研究成果，及大傳動系統單位（＞10MW）測試試驗臺。（未完待續）（摘編自《能源與科技參考》） |
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國際風能技術路線圖解析（二）
發布時間：2012-09-18
來源：國家能源局
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